Question

Cu與Zn的合金稱為黃銅，有優(yōu)良的導熱性和耐腐蝕性，可用作各種儀器零件．某化學興趣小組的同學為了測定某黃銅的組成，取20g該黃銅樣品于燒杯中，向其中分5次加入相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸，使之充分反應．每次所用稀硫酸的質(zhì)量及剩余固體的質(zhì)量記錄于下表：

	加入稀硫酸的質(zhì)量（g）	充分反應后剩余固體的質(zhì)量（g）
第1次	40	m
第2次	40	14.8
第3次	40	12.2
第4次	40	11.2
第5次	40	11.2

試回答下列問題：
（1）從以上數(shù)據(jù)可知，最后剩余的11.2g固體的成分是

Cu

；表格中，m=

17.4

．
（2）黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)為

44%

．
（3）計算所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（4）配制100g該濃度的稀硫酸需要質(zhì)量分數(shù)為98%濃硫酸的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析：（1）分析反應及實驗數(shù)據(jù)：根據(jù)金屬活動性，合金中只有鋅可以與硫酸反應；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，第4次再加入40g稀硫酸時，第三次剩余固體還能在減少，說明前三次加入的硫酸完全參加了反應，反應掉的鋅的質(zhì)量為：14.8g-12.2g=2.6g，據(jù)此分析m的值，由第四次反應掉的鋅的質(zhì)量為：12.2g-11.2g=1g＜2.6g，可判斷此時合金中金屬鋅已完全反應，剩余的固體11.2g的成分是銅；
（2）根據(jù)金屬鋅完全反應時剩余固體銅的質(zhì)量，計算樣品中金屬鋅的質(zhì)量，利用鋅的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量比計算黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)上述分析可知，40g稀硫酸完全反應時反應掉了2.6g的鋅．根據(jù)反應的化學方程式，可求出40g稀硫酸中參加反應硫酸的質(zhì)量，根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算公式，可以求出所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分數(shù)；
（4）根據(jù)在配置溶液時，溶質(zhì)的質(zhì)量不變原理進行計算．

解答：解：（1）由金屬活動性可知，合金中只有鋅可以與硫酸反應；由表中的數(shù)據(jù)可知：第4次再加入40g稀硫酸時．第三次剩余固體還能在減少，說明前三次加入的硫酸完全參加了反應．反應掉的鋅的質(zhì)量為：14.8g-12.2g=2.6g，據(jù)此分析，m=14.8g+2.6g=17.4g．由第四次反應掉的鋅的質(zhì)量為：12.2g-11.2g=1g＜2.6g，可判斷此時合金中金屬鋅已完全反應，剩余的固體11.2g的成分是銅；
（2）黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)為：

17.4g+2.6g-11.2g

17.4g+2.6g

×100%=44%；
（3）設(shè)40g稀硫酸中硫酸的質(zhì)量為X
  H₂SO₄ +Zn═ZnSO₄+H₂↑（1分）
   98   65
   x    2.6g
  

98

65

=

X

2.6g

   解得：X=3.92g
稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分數(shù)為：

3.92g

40g

×100%=9.8%
（4）設(shè)需要質(zhì)量分數(shù)為98%濃硫酸的質(zhì)量為Y   則
  100g×9.8%=Y×98%  解得；Y=10g
故答為：（1）Cu，17.4；  （2）44%；（3）9.8%；（4）10g．

點評：本題主要考查合金中金屬與酸的反應及合金中金屬質(zhì)量分數(shù)的計算等，學生應能利用表格進行數(shù)據(jù)分析和應用，要注意利用化學方程式計算的格式規(guī)范．